水利工程地質實習報告

時間：2024-09-03 11:43:11

水利工程地質實習報告

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水利工程地質實習報告

　　一、實習目的

　　1、為了熟悉火成巖、沉積巖、變質巖的各種結構、構造特征，以及當地地質構造、河流地貌、巖溶地質作用等各種地質地貌，比如：片麻巖、鮞狀灰巖、竹葉狀灰巖等巖石的熟悉，識別節理、斷層，層理、層面構造，河谷發育及形成等。以及去武安的沿途出現的地質構造、河流地貌、巖溶地質作用、沉積巖構造等。

　　2、通過野外實習，進一步了解地質學的基本內容，掌握地質學的基本技能和研究方法，了解和掌握地表形態及其發生、發展、結構和分布規律。

　　3、通過對各種地質地貌的觀察，認知并了解典型的地質地貌特征，能對野外的地質地貌構象作出基本的解釋，并能正確地推算當地的地質演變歷史。

　　二、實習概況

　　我們的這次地質實習從2012年10月8號開始到10月21號結束。 10月8號到10月19號為準備期，包括老師在教室給我們介紹本次實習的地點，實習目的以及實習時應該注意事項，例如注意安全，帶夠足夠食物和水，并概況性地介紹京娘湖地區和蓮花洞地區的地質情況，讓我們對本次實習之地有初步的了解和認識，以便在實習中留心觀察；講解完畢后我們搜索實習地點地質資料及圖片以便更好完成實習。

　　10月20號為野外實習期，我們在古武當山地區和蓮花洞地區的天乳山中實習。 10月21號為資料整理期，把自己記錄內容整理成為實習報告。

　　三、實習內容

　　（1）實習地區的地形地貌

　　本次實習區域位于太行山東麓南段，西連太行山地，東接華北平原，為太行山與華北平原過渡帶。西部、西北部和中部鼓山為陡峻的斷塊山地，山巒起伏，向東逐漸過渡為丘陵、平原。總的地勢是西北、西部高，東南、東部低。

　　1．古武當山

　　古武當山位于河北武安市西北處，距邯鄲市70公里，是一座道教歷史名山。山頂一唐代古碑上記載有“古武當山”字樣，經專家考證認定是久為國內道教界尋找的著名的北方武當山，其歷史早于國內其他武當山。

　　古武當山自然風光秀美，文物古跡眾多，山勢奇特，五峰相望，頂頂有廟，峰峰插天，桿被繁茂，滿山蔥郁。進入景區，您可先乘纜車直達山頂，上廟主峰海拔1437.7米，真武廟建在山頂處，廟內供著道大神真武大帝和太極宗師張三豐。北頂老爺頂，南頂奶奶頂，中間有一天橋連接。置身山頂，極目遠望，遍山水云水，如入仙境，真是“神在廟中坐，廟在云中行”。

　　2. 京娘湖

　　京娘湖位于河北武安市西北部，距邯鄲約60公里，現為AAAA級風景區。因宋太祖趙匡胤千里送京娘的故事發生在這一帶，故得此名。京娘湖亦稱口上水庫，位于武安市西北部山區的口上村北，距武安城30公里，現憑借其中山川水色開辟成為旅游風景區和避暑勝地。

　　這里層巒疊嶂，川谷深幽，其風景各具特色。有的為人工造就，氣魄雄偉，巧奪天工；有的受自然造化千姿百態，栩栩如生；有的同神話故事和歷史故事相交融，賦情于景，使人觸景生情。據史料記載趙匡胤千里送京娘的故事就發生在這里。

　　此外，京娘湖水庫大壩，大壩橫阻于門道川與常社川入口處。為漿砌石重力壩，高81米，長185米，壩頂寬10.5米，水庫容量3200萬立方米，在溢流段上建有交通橋。一壩雄踞，宛如銀壁，雄偉壯觀。還有京娘峽，原名三層門，后因此處所傳趙匡胤千里送京娘的故事而改稱現名。這里峭壁高懸，若乘舟入谷，仰望藍天一線，俯視碧水一帶，大有“峰與天關接，舟從地窟行“之感。

　　3. 天乳山

　　美麗的天乳山位于武安市活水白云川井峪和宅清溝村之間，距離武安25多公里，該山雄偉壯麗，鐘乳滿山，森林茂密，天下奇景，這里的鐘乳大約在一億萬千萬年左右，形成了獨特的鐘乳奇觀，這些鐘乳石在人跡罕至的深山陡崖上，發現了大-片裸露在外的鐘乳石，全國少有。它們漫山遍野，成群成堆，形狀各異，有的像佛，有的像人，有的似動物，有的似植物，天然形成，巧奪天工，從山腳至山頂分成三層，一層比一層精彩。

　　（2）京娘湖的實習

　　10月20號早上7點，在*****等老師的帶領下我們前往武安京娘湖進行實習。沿途觀察到京娘湖的巖性和節理裂隙，層理等地質結構，并注意到沿途山腳下有大量的坡積物。

　　1.京娘湖附近的主要巖性

　　系震旦長城群大紅峪組:為本次實習見到的最古老的地層。巖性為紫紅或粉紅色中厚層中粗粒石英砂巖及長石英砂巖，含鐵質及海綠石。層面清楚，交錯層里和波痕發育，與上覆寒武系地層為假整合接觸，平均厚度為18m。

　　2.節理裂隙

　　在京娘湖地區的道路兩邊垂直的峭壁上，可以看到由于巖石上部拉應力作用，產生的節理裂隙，裂隙有大有小，有些相互交錯。

　　節理裂隙是斷裂構造的一類，指巖石裂開而裂面兩側無明顯相對位移者（與有明顯位移的斷層相對）。節理是很常見的一種構造地質現象，就是我們在巖石露頭上所見的裂縫，或稱巖石的裂縫。這是由于巖石受力而出現的裂隙，但裂開面的兩側沒有發生明顯的（眼睛能看清楚的）位移，地質學上將這類裂縫稱為節理，在巖石露頭上，到處都能見到節理。

　　以節理與巖層的產狀要素的關系而劃分為四種節理：

　　走向節理：節理的走向與巖層的走向一致或大體一致。

　　傾向節理：節理的走向大致與巖層的走向垂直，即與巖層的傾向一致。

　　斜向節理：節理的走向與巖層的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。順層節理：節理面大致平行于巖層層面。

　　3.沉積巖層理構造及層面構造：

　　在道路兩邊隨處可見由沉積巖形成的層理結構，層理分明，大部分有一定的傾斜度。層理是沉積巖在形成過程中，由于沉積環境的改變所引起的沉積物質的成分，顆粒大小、形狀或顏色在垂直方向發生變化而顯示成層的現象。層理是沉積巖中最重要的一種構造特征，是沉積巖區別于巖漿巖和變質巖的最主要標志。

　　水平層理：是由平直且與層面平行的一系列細層組成的層理。它是在比較穩定的水動力條件下（如河流的堤岸帶、閉塞海灣、海和湖的深水帶），從懸浮或溶液中緩慢沉積而成的。

　　單斜層理：是由一系列與層面斜交的細層組成的層理。細層的層理向同一方向傾斜并大致平行。它與上下層面斜交，上下層面互相平行。它是由單向水流所造成的，多見于河床或濱海三角洲沉積中。

　　交錯層理：是由多組不同方向的斜層理互相交錯重疊而成的，是由水流的運動方向頻繁發生變化所造成的，多見于河流沉積層中。

　　層面構造：指巖層層面上由于水流、風、生物活動等留下的痕跡，如波痕、泥裂、雨痕、流痕等。

　　4.河流地質作用

　　在去京娘湖的路上可見道路多數沿著河流方向而建，在路上隨處可見河床中的由于搬運作用形成的較為大小均勻的鵝卵石，不過有的已經干涸，有的斷斷續續有些娟娟溪流。

　　河流地質作用分為侵蝕作用、搬運作用和沉積作用。河流沉積作用主要發生在河流入海、入湖和支流入干流處，或在河流的中下游，以及河曲的凸岸。但大部分都沉積在海洋和湖泊里。河谷沉積只占搬運物質的少部分，而且多是暫時性沉積，很容易被再次侵蝕和搬運。

　　①侵蝕作用：河流的侵蝕作用包括機械侵蝕和化學侵蝕兩種。河流侵蝕一方面向下沖刷切割河床，稱為下蝕作用。另一方面，河水以自身動力以及挾帶的砂石對河床兩側的谷坡進行破壞的作用稱為側向侵蝕，而河流化學侵蝕只是在可溶巖地區比較明顯，沒有機械侵蝕那么普遍。

　　②搬運作用：河水在流動過程中，搬運著河流自身侵蝕的和谷坡上崩塌、沖刷下來的物質。其中，大部分是機械碎屑物，少部分為溶解于水中的各種化合物。前者稱為機械搬運，后者稱為化學搬運。河流機械搬運量與河流的流量、流速有關，還與流域內自然地理――地質條件有關。

　　③沉積作用：當河床的坡度減小，或搬運物質增加，而引起流速變慢時，則使河流的搬運能力降低，河水挾帶的碎屑物便逐漸沉積下來，形成層狀的沖積物，稱為沉積作用。

　　（3）古武當山地區實習

　　我們實習的第一站來到古武當山地區，我們看到的巖層屬于震旦紀的阜平群，為邯鄲地區最古老地層，也是本次實習見到的最古老的地層，巖性為具有片麻狀構造或條帶狀構造，有鱗片粒狀變晶的變質巖片麻巖，它主要由長石、石英和各種暗色礦物（云母、角閃石、輝石等）組成。根據巖石的物質成分可分為富鋁片麻巖、斜長片麻巖、堿長（二長）片麻巖和鈣質片麻巖等。還可依所含礦物種類進一步分為角閃石斜長片麻巖、石榴子石斜長片麻巖、黑云母斜長片麻巖等。其原巖類型比較復雜，可以是正常沉積巖（粘土巖、粉砂巖等），也可以是火山巖、火山碎屑巖或各種侵入巖。在一定的溫度和壓力條件下，可由區域變質作用或接觸變質作用形成。

　　（4）天乳山實習

　　本次實習的第二站來到美麗的天乳山，在這里認識和了解這里的巖性和相關的地質構造，在爬山的過程中，在山下隨處可見大面積的石英狀砂巖和層理結構，等到山腰上的平臺上后出現了寒武紀饅頭組的紫紅色頁巖，崮山組的竹葉狀灰巖；沿途可以看到褶皺構造，路邊巖石的溶蝕溝槽等現象。等爬到牙口后我們下山休息時，在休息的地方的石塊砌的墻體上可以看到毛莊組的豹皮灰巖，等休息完畢后，下午1:30我們繼續向上爬，這時會看到大面積的張夏組的鮞粒灰巖，頁巖等巖石以及由于巖溶作用形成的小型溶洞和罕見的裸露在外的鐘乳石，甚至還可有水滴不斷從巖壁上滴落。

　　1．天乳山的主要巖性

　　震旦紀長城群中大紅峪組：為蓮花洞地區的天乳山最古老的地層。巖性為紫紅或粉紅色中厚層中粗粒石英砂巖及長石砂巖，含鐵質及海綠石。層面清楚，交錯層理。

　　寒武系下統饅頭組：上部泥巖；下部薄層泥質灰巖與微晶白云巖互層，含燧石結核；毛莊組：主要為紫、暗紫色泥巖，頂部及中部夾有薄層鮞狀灰巖及中厚層狀含泥質白云巖。

　　寒武系中統徐莊組：上部泥巖夾鈣質粉砂巖，含砂碎屑灰巖；中下部含絹云母泥巖，夾海綠石石英砂巖、含砂泥灰巖。

　　寒武系中統張夏組：上中部厚、中厚層鮞狀灰巖，豆狀灰巖夾厚層灰巖；下部厚層花斑灰巖，底部薄板狀泥質條帶灰巖夾泥灰巖。

　　寒武系上統崮山組：下、中部薄板狀，中厚層灰巖夾泥巖，竹葉狀灰巖，泥質條帶灰巖和鮞狀灰巖；上部厚層泥質條帶灰巖；頂部中厚層灰巖夾泥巖。

　　2.看到的巖石

　　① 鮞狀灰巖，又稱鮞粒灰巖，是一種以鮞粒為主要組分的石灰巖，它是一種良好的儲油巖.它是兼具化學和機械成因的石灰巖，形成于碳酸鈣處于過飽和狀態的海、湖波浪活動地帶或潮汐通道水流活動地帶。

　　其成因為波浪和潮汐的作用引起水介質的攪動，每攪動一次，生物碎屑、球粒、內碎屑、陸源碎屑等便處于懸浮狀態，同時促使二氧化碳從水體中逸出，過飽和的碳酸鈣（文石針）圍繞碎屑顆粒沉淀一圈包殼，這樣周而復始的攪動，便形成具有一圈圈同心紋包殼的鮞粒。當鮞粒達到一定大小，其質量超過波浪、水流攪動的能量，便堆積在海底，不再被攪動，并為亮晶方解石膠結，形成亮晶鮞粒灰巖，若鮞粒被帶到低能環境，則形成泥晶鮞粒灰巖。

　　② 竹葉狀灰巖，石灰巖的一種，其特點為截面有礫石呈竹葉狀。在我國華北地臺上寒武統崮山組曾出現過大量的竹葉狀灰巖現象。

　　屬寒武系碳酸鹽類的沉積巖。它的形成是由碎石集散于海里，經海水長年沖擊、侵蝕，慢慢變成類似橄欖狀碎石塊，一般長0．3cm～10cm，后又經地殼運動、滄海變遷，漸漸被一種鈣質膠接、粘合、擠壓在一起。滄海變為陸地后，這些合成石塊在地殼的變化中露出地面，受雨水沖刷、風化等外力作用而變成今天的模樣。

　　其成因為在正常的淺水海洋中形成的薄層石灰巖，在其剛形成后不久，有的可能尚處于半固結狀態，被強烈的水動力破碎，搬運和磨蝕，并在搬運不太遠的地方，在水動力條件相對較弱的環境下堆積下來，再經成巖作用，從而形成竹葉狀灰巖。

　　③ 紫紅色頁巖，一種含鐵元素的頁巖，是一種沉積巖，成分復雜，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節理，主要是由黏土沉積經壓力和溫度形成的巖石，但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學物質。頁巖形成于靜水的環境中，泥沙經過長時間的沉積，所以經常存在于湖泊、河流三角洲地帶，在海洋大陸架中也有頁巖的形成，頁巖中也經常包含有古代動植物的化石。有時也有動物的足跡化石，甚至古代雨滴的痕跡都可能在頁巖中保存下來。

　　④ 豹皮灰巖，是一種具黃色、褐紅色不規則斑紋的石灰巖，貌似豹皮，故名豹皮灰巖。通常基質部分為隱晶質方解石或微晶方解石，斑紋部分含有較多的白云石。它是石灰巖在成巖過程中發生白云石化而成的，白云石化作用常選擇石灰巖中滲透性較好含顆粒的條帶或斑塊進行。此種灰巖在中國寒武紀、奧陶紀地層中常見。一般認為豹皮灰巖是經韌性剪切作用的灰巖形成的鈣質糜棱巖。

　　3.天乳山的斷裂構造

　　在地質構造運動的過程中，巖石因所受應力強度超過自身強度而發生破裂，使巖層連續性遭到破壞的現象稱為斷裂。基本類型是節理和斷層。

　　① 節理裂隙：

　　巖層發生了裂開但兩盤巖石沒有發生明顯的相對位移的斷裂變動。按其形成的力學性質，節理可分為張節理和剪切節理和劈理。節理常成組出現。在天乳的山頂上可見許多節理裂隙

　　② 斷層：

　　如果斷裂兩側的巖石已發生了明顯的相對位移，則稱斷層。

　　4.天乳山的褶皺構造：

　　在牙口向遠處看可見地層走勢傾向東南，呈現明顯的褶皺結構。

　　褶皺結構：在地質構造運動的過程中，巖層在側向壓力作用下發生彎曲，但仍保持連續性和完整性，這種地質構造形態叫褶皺。褶皺中單個的彎曲也稱褶曲。褶皺的面向上彎曲o兩側相背傾斜o稱為背形r褶皺面向下彎曲o兩側相向傾斜o稱為向形。如組成褶皺的各巖層間的時代順序清楚o則較老巖層位於核心的褶皺稱為背斜r較新巖層位於核心的褶皺稱為向斜。正常情況下o背斜呈背形o向斜呈向形o是褶皺的兩種基本形式。單個褶皺大者可延伸數十公里o小者可見於手標本或在顯微鏡下才能見到。

　　5.天乳山的巖溶作用

　　①巖溶地貌

　　巖溶地貌是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態的總稱。除溶蝕作用以外，還包括流水的沖蝕、潛蝕，以及坍陷等機械侵蝕過程。

　　②地下巖溶形成

　　溶洞都分布在石灰巖組成的山地中，石灰巖的主要成分是碳酸鈣，當遇到溶有二氧化碳的水時，會反應生成溶解性較大的碳酸氫鈣；溶有碳酸氫鈣的水遇熱或當壓強突然變小時，溶解在水里的碳酸氫鈣就會分解，重新生成碳酸鈣沉積下來，同時放出二氧化碳。洞頂的水在慢慢向下滲漏時，水中的碳酸氫鈣發生上述反應，有的沉積在洞頂，有的沉積在洞底，日久天長洞頂的形成鐘乳石（鐘乳石又稱石鐘乳，是指碳酸鹽巖地區洞穴內在漫長地質歷史中和特定地質條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態碳酸鈣沉淀物的總稱，它的形成往往需要上萬年或幾十萬年時間。由于形成時間漫長，鐘乳石對遠古地質考察有著重要的研究價值），洞底的形成石筍，當鐘乳石與石筍相連時就形成了石柱。

　　石鐘乳是一種呈倒錐狀的巖溶堆積物，大的可達數米，小的只有幾厘米，主要是巖溶水沿著溶洞頂部細小的裂隙滲出并在滴水處不斷沉淀產生的。它緊緊與洞頂相連，不斷向洞底延伸。

　　石筍是由洞底向上伸展的巖溶堆積物，主要是巖溶水滴滴落到洞底并不斷沉積的產物，它與石鐘乳相對生長，一般呈筍狀、塔狀和錐狀。

　　石鐘乳和石筍的橫剖面都具有同心圓結構。

　　③巖溶地貌形成的主要條件

　　1.可溶性巖石

　　可溶性巖石是巖溶地貌形成的根本條件，我國西南地區之所以喀斯特地貌分布廣泛，最主要的是這里有其發育的主體。大量的碳酸鹽巖、硫酸鹽巖和鹵化鹽巖在流水的不斷溶蝕作用下，在地表和地下形成了各種奇異的巖溶景觀。

　　2.巖石透水性

　　巖石具有一定的孔隙和裂隙，它們是活動水下滲的主要渠道。巖石裂隙越大，巖石的透水性越強，巖溶作用越明顯。在溶洞中，巖溶作用愈強，溶洞越大，地下管道越多，巖溶地貌發育越完整，并且形成一個不斷擴大的循網。

　　（5）書寫實習報告

　　下午4：00下山，坐車回校后根據自己所見的和自己從課堂學的知識，仔細分析了沉積巖、變質巖等巖石各種結構、構造特征，以及實習地點的地質構造、河流地貌、巖溶地質作用等各種地質地貌，并將照片和自己的筆記逐一對應，通過上網搜查資料，查各種文獻，把實習報告寫完。

　　四、實習總結：

　　1.通過此次一天的實習，我們學到了很多課堂學不到的知識，鞏固了課堂學到的對巖石巖性，地質構造等的認識和了解，自己受益匪淺。

　　2.這次野外實習我們沿途欣賞了秀麗湖光山色，自己也是第一次體驗了登山的樂趣，雖然很累，但看到如此的美麗的自然景色和實習后的成果，心里還是非常開心。

　　3.本次實習，不僅是將課堂學到的知識加以應用和鞏固，也是進一步培養我們的觀察能力，學習并把掌握野外地質地貌考察的一些基本研究方法。我相信這對以后的工作有很大的幫助。

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